Контроллеры заряда АКБ в солнечных электростанциях

[петрович]

Очень важная часть солнечной электростанции. От контроллера зависит практически все в работе Вашей солнечной системы на отдыхе и дома. Дабы не повторяться, мои посты можно посмотреть здесь.
Еще раз обращаю внимание на выбор типа контроллера для СБ:
  - для стартерных АКБ при токе, вырабатываемым солнечной панелью более 10% от емкости АКБ необходим контроллер ШИМ с напряжением не более 13,9 вольта. В этом случае АКБ не будет кипеть, хотя заряд его будет не совсем полный.
  - для стартерных АКБ и по технологии AGM при токе заряда менее 10% от емкости батареи для полного заряда АКБ лучше применять контроллеры SLA с напряжением ШИМ около 14,4 вольта. В этом случае АКБ получает более полный заряд;
  - лучше всего использовать регулируемый вручную контроллер заряда, но они довольно дороги для использования в маломощных солнечных электростанциях.

Может это все звучит не понятно, ведь если ШИМ (PWM), то там все в порядке? Не совсем так. Даже больше скажу - совсем не так. Все контроллеры, что прошли через мои руки, имеют свои индивидуальные особенности, не смотря на общие (стандартные) характеристики
Объединение двух сообщений: 13-12-2015, 22:04:44Андрей Свят как то спросил « Петрович, возможно ли на практике определить, что у меня в руках ШИМ или МРРТ (параметры, способ работы, характерные детали на плате)?»
Выставляю внутренности контроллера MPPT 40А 12/24В.  Бюджетные варианты могут иметь более примитивную схему.

[петрович]

Вот так внутри выглядит контроллер заряда для солнечных батарей LCD 10А MPPT, контроллер бюджетный вариант, который на самом деле ничего общего с МРРТ не имеет.   

�

[петрович]

Еще одна новинка Китайпрома.  Ничего общего с МРРТ не имеет.
Контроллер заряда CM MPPT10 10A (12V / 24V / 48V)       
Контроллер заряда аккум. от солнечных батарей. Имеет зарядное устройство на основе широтноимпульсной модуляции. Напряжения аккумуляторной батареи 12/24/48В. Функция слежения за максимальной точкой мощности (МРРТ)

Бренды разные, а начинка одинаковая. Обычный PWM.

[петрович]

Еще раз обращаю Ваше внимание, что ни один  PWM (ШИМ) контроллер не может ограничивать зарядный ток. И среди MPPT-контроллеров такая возможность очень редкая и встречается только у некоторых типов контроллеров, в основном из дорогой серии.
Категорически запрещается устанавливать в солнечную систему АКБ с номинальным током заряда менее тока отдаваемого солнечной панелью. Например, панель мощностью 50 Вт отдает ток 2,73 А. Минимальная емкость АКБ в данном случае равна 30 а*час. В противном случае (например при зарядке АКБ для эхолота 7а*час) аккумулятор быстро закипает. АКБ закрытого типа выполненные по технологии AGM или Gel в этом случае просто взрываются.

Выход контроллера соединен с АКБ через ключевой транзистор. Т.е. контроллер не регулирует напряжение на выходе и при +25 градусах, в зависимости от типа АКБ, напряжение на выходе равно напряжению заряда АКБ в этот момент и может достигнуть 14,2...14,8 Вольт.
А вот при -20 градусах (если контроллер и АКБ находятся в не отапливаемом помещении зимой) напряжение может достигнуть и 16 Вольт с учетом термокомпенсации.

[Oldmen]

Петрович вот мой контролер


а это фото напряжение и тока на СП и на АКБ



АКБ 17А\ч. 
В настройках контролера можно выставлять емкость АКБ от 10 до 200 А\ч, на море Андрею Партизану заряжал АКБ 10А\ч ничего не закипало.
По фото видно что ток и напряжение на СП и на АКБ разные (фото делал в одно время) контролер ШИМ

[петрович]

Не совсем корректная поправка к моему посту.
- на фото виден режим ШИМ, в этот момент напряжение заряда АКБ выставлено 14,6 в, ток заряда на ШИМе равен 0,7А, что вполне нормально даже для этого АКБ ( 17 а*час )
- напряжение от панели у тебя 15,6 вольта, ток 1,6А. Мощность панели в это время 30 Вт. Очевидно, что это не середина дня.
- в режиме ШИМ напряжение на панели может достигать 20 вольт и ток 2,8А, а на АКБ все равно будет 14,6 в и ток 0,7А.
Но пока не наступает ШИМ, на АКБ напряжение плавно растет от 12,5-12,6в до 14,6 как выставлено у тебя. Ток при этом будет идти весь от панели (в зависимости от солнца) и может достигать до 2,8А, что даже для твоего АКБ не совсем хорошо. Рекомендуемый (щадящий) ток заряда равен 0,1 емкости АКБ. У тебя это 1,7А.
Андрею Partizan ты заряжал током около 20%, что также разрешено, но не желательно. А что он не закипал в это время, это не факт. Его никто не прослушивал. Я так понимаю, в обеих случаях АКБ типа AGM.

[Oldmen]

Петрович, т.е. я так понял, что именно в момент интенсивного заряда контролеры и не ограничивают ток. Но тогда не понятно для чего в настройках контролера выбирается тип АКБ  и его емкость 

АКБ ни мой ни Андрея не закипал, т.к. на ощупь были едва теплыми.
Думаю единственный способ разобраться в его работе, это будущим летом пересечься на отдыхе  и проверить все опытным путем :)

[Saper]

Петрович. А мы же ставили мой маленький аккум на 17 ач и нормально... или у меня по другому работает 

[петрович]

именно в момент интенсивного заряда контролеры и не ограничивают ток.

Абсолютно верно. Все идет напрямую. Когда я подключил на Арабатке кейс на 100Вт и моя панель на тележке 60Вт, итого -160 Вт. Ток шел около 10 А. Мой АКБ 60 а*час фырчал и выплескивал электролит через все щели.

Но тогда не понятно для чего в настройках контролера выбирается тип АКБ  и его емкость 

Насчет типа АКБ - это мне кажется вообще фигня. Там по теории немного выше напряжение заряда для разных типов АКБ и все. Хотя, например на некоторых контроллерах для заливных АКБ максимум 13,8 в. Заряд идет в щадящем режиме.
Если выбирается емкость, тогда в начале заряда ток должен не превышать 0,1 емкости АКБ.

Передо мной АКБ AGM 7 а*час, который у меня используется для тестов готовых блоков солнечных станций.
На нем написано:   Номинальное напряжение          13,6-13,8V
                              Максимальное при заряде           14,5-14,9V
                              Максимальный ток зарядки         2,1 А  (30% от номинала)
Получается, как хочешь, так и заряжай. Но это неправильно. Это выгодно только производителям и продавцам.

АКБ ни мой ни Андрея не закипал, т.к. на ощупь были едва теплыми.

На улице +30, твоя температура 36,6 Чуть теплый - это уже 40*. В старых учебниках при заряде АКБ рекомендовали вставить термометр и как только температура поднималась до 40* начиналось бурное кипение электролита. Пробки на АКБ в те времена всегда были откручены и были видны пузыри.

А мы же ставили мой маленький аккум на 17 ач и нормально... или у меня по другому работает 

У тебя работает по другому, в щадящем режиме и он не закипит. Там ШИМ раньше наступает.

[Oldmen]

Петрович я где то читал за AGM  что они позволяют и расчитаны на заряд большим током и напряжением, т.к. в них не электролит и пластины а гель.

А вобще интересный факт, надо действительно понаблюдать при случае. На контролере еще стоит датчик температуры для ВА-компенсации, может он и не давал кипеть АКБ

[петрович]

я где то читал за AGM  что они позволяют и расчитаны на заряд большим током и напряжением, т.к. в них не электролит и пластины а гель.

Так точно. Но срок службы у них при этом сокращается в разы. У Димы с Киева, что стоял между Витей и Ильичом, АКБ 100 а*час умер в возрасте полгода, только из за того, что он его разряжал до 10 вольт и затем заряжал от геныча током 20А. Хотя некоторые рыбаки, после троллинга, каждый день заряжают свои АКБ ускоренным зарядом и вроде еще живые.

На контролере еще стоит датчик температуры для ВА-компенсации, может он и не давал кипеть АКБ

Не думаю. Этот датчик дает эффект при минусовых температурах. Там заряд идет уже выше 15 вольт.
Летом это не актуально. Датчик должен висеть на АКБ, если он выносной или контроллер должен быть смонтирован на АКБ, если датчик внутренний. Практически на всех контроллерах стоят внутренние датчики, хотя сейчас пошли и наружные, в виде маленькой антенны на контроллере.
Смотрим на фото моего контроллера.